Океан

При распаде проконтинента Пангея в мезозойскую эру на Гондвану и Лавразию окружающий его океан Панталасса начал уменьшаться в площади. К концу мезозоя Гондвана и Лавразия разделились, и по мере расхождения их частей начал образовываться современный Тихий океан. Территория океана необъятна, Тихий океан, который также называют Великим – самый большой и древний из океанов.

Его площадь составляет 178,6 млн. км2. Он может вместить все материки и острова. Первым европейцем, увидевшим восточный берег океана, был испанский конкистадор Нуньес де Бальбоа. В 1513 году он со своими спутниками пересёк Панамский перешеек и вышел на берег неведомого океана. Поскольку их путь лежал к океану в заливе, открытом к югу, то Нуньес де Бальбоа назвал его Южное море. 28 ноября 1520 года в открытый океан вышел Фернан Магеллан. Он пересёк океан от Огненной Земли до Филиппинских островов за 3 месяца и 20 дней. Всё это время стояла спокойная погода, и Магеллан назвал его Тихим океаном. Океан имеет овальные очертания, особенно он широк у экватора. Народы, населяющие тихоокеанские берега и острова, с давних пор совершали плавания по океану, осваивали его богатства. Начало широкого его изучения было положено в XIX веке первой кругосветной русской экспедицией И.Ф.Крузенштерна.

Бездна Челленджера – самая глубокая точка поверхности Земли. Расположена в западной части Тихого океана в Марианской впадине. Находится в 1800 км восточнее Филиппин, в юго-западной части впадины, в 500 км на юго-запад от острова Гуам, марианского острова, принадлежащего к микронезийским островам. По измерениям 2011 года, её глубина составляет 10 994 м ниже уровня моря. Самая глубокая точка на планете находится в Тихом океане в Марианской впадине. Её глубина превышает 11 км.

Самая высокая гора в мире находится на Гавайских островах. Она называется Муана-Кеа и представляет из себя потухший вулкан. Высота от основания до вершины около 10 000 м. На дне океана расположено Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо, представляющее из себя цепь вулканов, расположенных по периметру всего океана. Площадь морей, заливов и проливов Тихого океана составляет 31,64 миллиона км² (18 % от общей площади океана), объём 73,15 миллиона км³ (10 %).

Большая часть морей находится в западной части океана вдоль Евразии: Берингово, Охотское, Японское, Внутреннее Японское, Жёлтое, Восточно-Китайское, Филиппинское;
Моря между островами Юго-Восточной Азии: Южно-Китайское, Яванское, Сулу, Сулавеси, Бали, Флорес, Саву, Банда, Серам, Хальмахера, Молуккское;
Вдоль побережья Австралии: Новогвинейское, Соломоново, Коралловое, Фиджи, Тасманово;
у Антарктиды находятся моря (иногда их относят к Южному океану): Дюрвиля, Сомова, Росса, Амундсена, Беллинсгаузена.
Вдоль Северной и Южной Америки нет морей, но располагаются крупные заливы: Аляскинский, Калифорнийский, Панамский.

Экологическая проблема

Хозяйственная деятельность человека в Тихом океане привела к загрязнению его вод, к истощению биологических богатств.
Так, к концу XVIII века были полностью истреблены морские коровы в Беринговом море. В начале XX века на грани исчезновения находились северные морские котики и некоторые виды китов, сейчас их промысел ограничен.

Большую опасность в океане представляет загрязнение вод нефтью и нефтепродуктами (основными загрязнителями), некоторыми тяжёлыми металлами и отходами атомной промышленности. Вредные вещества разносятся течениями по всему океану.

Даже у берегов Антарктиды в составе морских организмов обнаружены эти вещества. Десять штатов США постоянно сбрасывают свои отходы в море. В 1980 году подобным способом было уничтожено более 160 000 тонн отходов, с тех пор данная цифра уменьшилась.

В северной части Тихого океана образовалось Большое тихоокеанское мусорное пятно из пластика и других отходов, сформированное океаническими течениями, постепенно концентрирующими в одной области выброшенный в океан мусор благодаря Северо-Тихоокеанской системе течений. Это пятно тянется через северную часть Тихого океана от точки примерно в 500 морских милях от побережья Калифорнии мимо Гавайев и едва не достигает Японии. Большая часть данного мусора, предположительно, возникла из прибрежных вод Северной Америки и Японии, а также из того, что выбрасывают с палуб проходящих кораблей. В 2001 году масса мусорного острова составляла более 3,5 миллионов тонн, а площадь – более 1 млн км².

Генеральная уборка – проект The Ocean Cleanup

Проект основан в 2013 году и его задача – сократить время уборки мусора в океане, улучшить состояние окружающей среды в целом. Такой метод стал под силу Бояну Слату , – основателю и изобретателю, создавшему данный метод в возрасте 18 лет в родном городе Делфт, Нидерланды. Система состоит из 600-метрового поплавка, который сидит на поверхности воды и сужающейся юбки длиной 3 метра, прикрепленной ниже. Поплавок обеспечивает плавучесть системы и предотвращает протекание пластика над ней, в то время как юбка останавливает мусор от вылета из-под него. Мусор и система движутся с помощью течения. Ветер и волны продвигают только систему, так как поплавок находится чуть выше поверхности воды, а пластик в основном находится под ним.

Таким образом, система движется быстрее, чем пластик, позволяя захвату пластика. Плавучие системы предназначены для захвата пластмасс, начиная от небольших кусков размером в миллиметр, до крупных обломков, включая массивные отброшенные рыболовные сети (призрачные сетки), которые могут иметь ширину в десятки метров. Модели показывают, что полномасштабное развёртывание системы очистки (флот из примерно 60 систем) может очистить 50% Великого тихоокеанского мусорного пятна всего за пять лет. После того, как флоты систем будут внедрены в каждый океанский круговорот, в сочетании с сокращением источников, проекты The Ocean Cleanup смогут удалить 90% океанского пластика к 2040 году.

Кто же он, – изобретатель?

«Являясь прогрессирующим обществом, мы должны не только идти вперёд, но и уметь убирать за собой»
— Боян Слат, основатель, изобретатель проекта The Ocean Cleanup.

Боян Слат (27 июля 1994 года) – инженер, студент факультета аэрокосмической инженерии, предприниматель, который создаёт технологии для решения социальных проблем. Он является основателем и генеральным директором проекта The Ocean Cleanup, который разрабатывает передовые системы для избавления мировых океанов от пластика. Боян Слат – получатель самой высокой экологической награды ООН; Чемпион Земли. В 2015 году Король Харальд из Норвегии наградил Бояна премией молодого предпринимателя морской индустрии. Боян является членом стипендии Тиля. Боян работает в команде The Ocean Cleanup, которая состоит из более чем 70 инженеров, исследователей, учёных и вычислительных модельеров.

Очистка Большого Тихоокеанского мусорного пятна обычными методами – с помощью морских судов и сетей может занять тысячи лет и десятки миллиардов долларов. Данные пассивные системы смогут удалить половину мусорного пятна (Great Pacific Garbage) всего за пять лет и за небольшую часть стоимости. Первая система очистки начала своё действие летом 2018 года.

Автономность системы

Алгоритмы помогают определить оптимальные местоположения развертывания, после чего системы автоматически перемещаются по кругу. Телеметрия в реальном времени позволит контролировать состояние, производительность и траекторию каждой системы. Сохраняя энергию Cистемы полностью полагаются на природные силы океана и не требуют внешнего источника энергии для сбора и концентрирования пластика. Вся используемая электроника, такая как освещение и АИС (автоматическая идентификационная система), питается от солнечной энергии.

Масштабность

Модульный парк систем может постепенно расширяться, что позволяет учиться на местах и совершенствовать технологию на этом пути. Чем больше систем будет развернуто, тем быстрее будет очистка. Безопасность пути и систем. Проход судов Никакие тяжёлые транспортные пути не пересекаются с Великим Тихоокеанским Мусорным Пятном, поэтому шансы на судно, попадающее в систему очистки океана, минимальны. В среднем только 5 судов можно найти в районе, в два раза превышающем размер Техаса.

Если судно и будет проходить через пятно, то обширные меры для обеспечения безопасности обоих судов и систем очистки помогут избежать сложностей. Каждая система оснащена фонарями, радарными отражателями, навигационными сигналами, GPS и сигнальными маячками. АИС будет постоянно транслировать местоположение систем на проходящие суда, и GPS будет отслеживать местоположение этих систем, если они выйдут из зоны пятна. Береговая охрана США будет отображать область в качестве зоны специальных операций и выдавать Уведомление морякам о присутствии систем.

Заботясь о среде океана и его обитателях, безопасность системы

Разработанные системы по своей сути безопасны для морской жизни четырьмя способами. Во-первых, системы движутся по океану с чрезвычайно низкой скоростью – достаточно медленны, для того чтобы существа могли плавать. Во-вторых, поскольку экран непроницаем, поток будет течь под экраном, направляя вместе с ним организмы, которые не могут активно двигаться, в то время как пластик (который плавает) остаётся внутри системы. В-третьих, поскольку экран не является сетью, морские обитатели не смогут запутаться. Так же команда проекта периодически будет удалять пластик из воды, что означает, что люди всегда будут присутствовать, чтобы проверить морскую жизнь, прежде чем пластик будет поднят из воды.

Специалистами была проведена оценка воздействия на окружающую среду через независимое агентство CSA Ocean Sciences, которое не выявило каких-либо серьёзных рисков данного метода для окружающей среды. Прочность системы Система была спроектирована и протестирована для использования и противостояния силам океана.

При проектировании структуры рассматривалиcь случаи загрузки, которые ожидаются только раз в сто лет. Ключом к устойчивости является гибкость. Система разработана так, чтобы быть достаточно гибкой, чтобы иметь возможность следить за волнами, и поскольку система свободно плавает, она может дрейфовать при высоких скоростях течения. ■

© «Экология и Бизнес» № 3-4 (6) (2018)